CN204203820U - 基于物联网的配电室温湿度监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的配电室温湿度监控系统。配电室设有变压器室、电缆沟、配电柜和主控室，电缆沟内设有配电柜的电缆进出线，还包括安装于变压器室、电缆沟、配电柜内的第一下位机，安装于配电柜内的第二下位机和安装于主控室的上位机；第一下位机包括依次相连的温湿度传感器、第五射频模块、第六射频模块、读卡器和第一无线收发模块；第二下位机包括第二无线收发模块、移动终端、CAN总线模块和断路器，第二无线收发模块通过CAN总线模块与断路器有线连接；上位机包括第三无线收发模块、第四无线收发模块、监控计算机和报警模块。本实用新型能够在采集到温湿度信息后通过无线收发的方式进行传输。

Description

基于物联网的配电室温湿度监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种温湿度监测领域，特别是一种基于物联网的配电室温湿度监控系统。

背景技术

配电室在运行中需要时刻关注温度和湿度状况，因为如果温度过高，配电柜内的母排、电缆沟内的电缆进出线以及母排与电缆进出线的电缆接头等部位机械强度会下降，接触电阻会增加，绝缘性能会减弱甚至消除，从而形成恶性循环，如果放任不管会造成火灾和短路等严重事故。此外，配电室内变压器的冷却油温度过高会造成变压器老化、油质变坏、工作不稳定等现象。而如果配电柜周围湿度过高，配电柜内的高压电会通过空气中的水分向外放电，并且配电设备的绝缘部分在高湿度情况下容易腐蚀。上述情况会给供电带来不稳定因素，特别是随着计算机、无线通讯和信息技术等高新产业的发展和普及，对温湿度的监测提出了越来越高的要求。

为了不让温湿度影响配电室的正常运行，首先要对温湿度进行精确地监测，并及时把信号上传给监控计算机，通过监控计算机分析确定事发地点，为操作人员提供报警信息以便及时处理险情。随着社会经济和电力行业的发展，供电公司要保证供电的安全性。可靠性，提高自身的竞争力，其中一个重要的措施就是实时在线监测配电室的温湿度，确保配电室的正常工作。

目前的温湿度监测系统都采用有线微机型装置，需要在配电室进行大量复杂的布线。这种传统的监测方式的缺点是高电压产生电磁场会对布线产生影响，容易造成信息传输不准确引起误差，造成不能通过监控计算机发送命令对断路器进行相应控制。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于物联网的配电室温湿度监控系统，能够在采集到温湿度信息后通过无线收发的方式进行传输，克服了传统的温湿度监测系统因普遍采用人工或有线采集方式带来的检测效率较低、有线布线困难、功耗大、成本高等问题。

本实用新型采用的技术方案是：提供一种基于物联网的配电室温湿度监控系统，所述配电室设有变压器室、电缆沟、配电柜和主控室，所述电缆沟内设有所述配电柜的电缆进出线，所述温湿度监控系统还包括安装于变压器室、电缆沟、配电柜内的第一下位机，安装于配电柜内的第二下位机和安装于主控室的上位机；所述第一下位机包括依次相连的温湿度传感器、第五射频模块、第六射频模块、读卡器和第一无线收发模块，所述变压器、电缆沟、配电柜内以及配电柜外设有安装孔，所述温湿度传感器设于所述安装孔内，所述第一无线收发模块安装在配电室内；所述第二下位机包括第二无线收发模块、CAN总线模块和断路器，所述第二无线收发模块通过CAN总线模块与断路器有线连接，所述断路器设于所述进出线上，用于对所述进出线进行断路；所述上位机包括第三无线收发模块、第四无线收发模块、监控计算机和报警模块，所述第三无线收发模块、第四无线收发模块和报警模块均与监控计算机通过RS232有线连接；所述第三和第四无线收发模块，报警模块和监控计算机设于主控室内；其中，所述第一无线收发模块与第三无线收发模块通过WIFI无线连接，所述第二无线收发模块与所述第四无线收发模块通过GPRS无线连接，所述第五射频收发模块和第六射频收发模块无线连接。

优选地，所述第二下位机还包括移动终端，所述第二无线收发模块与移动终端通过GPRS无线连接。

优选地，所述第一无线收发模块和第三无线收发模块为WIFI模块，第一无线收发模块收到的信息包含温湿度信息和传感器位置信息。

优选地，所述第二无线收发模块和第四无线收发模块为GPRS模块。

优选地，所述第三无线收发模块和第四无线收发模块通过RS232 通讯接口与所述监控计算机连接。

优选地，所述第五射频收发模块和第六射频收发模块为RFID模块。

优选地，所述读卡器和第一无线收发模块通过RS232有线连接，报警模块和监控计算机通过RS232有线连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：在采集到温湿度信息后采用无线收发的传输方式，克服了传统的温湿度监测系统因普遍采用人工或有线采集方式带来的检测效率较低、有线布线困难、功耗大、成本高等问题，并且操作灵活、方便、抗干扰性能强，无需人工现场采集温湿度，同时，可以极大提高供电公司的管理水平，工作效率显著提高，减少了劳动强度及维护费用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的基于物联网的配电室温湿度监控系统的框架示意图。

图2是本实施例的温湿度监控系统的第一下位机的框架示意图。

图3是本实施例的温湿度监控系统的第二下位机的框架示意图。

图4是本实施例的温湿度监控系统的上位机的框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定于本实用新型。

请参见图1至图4。在本实施例中，配电室设有变压器室、电缆沟、配电柜和主控室，电缆沟内设有配电柜的电缆进出线。温湿度监控系统包括安装于变压器室、电缆沟、配电柜内的第一下位机1、安装于配电柜内第二下位机2和安装于主控室的上位机3。

第一下位机包括依次相连的温湿度传感器11、第五射频模块12、第六射频模块13、读卡器14和第一无线收发模块15，所述变压器、电缆沟、配电柜内以及配电柜外设有安装孔，所述温湿度传感器设于所述安装孔内，所述第一无线收发模块安装在配电室内；在本具体实施例中，第一无线收发模块与读卡器通过RS232有线连接。具体而言，配电柜内设有母排，电缆进出线与母排通过电缆接头连接，配电柜内的监测安装在母排上、电缆接头邻近位置；变压器箱盖有预留温度孔，该温度孔用来作为变压器温湿度的监测安装孔；电缆沟内壁每隔2米设置一个监测安装孔；在配电室四角距地2.5米墙壁处设置配电柜外监测安装孔。湿度传感器的数量可以根据实际需要设置。

第二下位机2包括第二无线收发模块21、CAN（Controller Area Network，控制局域网）总线模块22和断路器23。CAN总线模块22与第二无线收发模块21和断路器23有线连接。断路器23设于配电柜电缆进出线上，用于对配电柜电缆进出线进行分合闸控制，第二无线收发模块安装于配电室。在本实施例中，第二下位机2还包括移动终端24，第二无线收发模块21与移动终端24通过GPRS无线连接。

上位机3包括第三无线收发模块31、第四无线收发模块32、监控计算机33和报警模块34。第三无线收发模块31、第四无线收发模块32和报警模块34均与监控计算机33有线连接。监控计算机33设于主控室内，第三、第四无线收发模块和报警模块设于主控室内。在本实施例中，第三无线收发模块31和第四无线收发模块32均通过RS232通讯接口与监控计算机33连接。

其中，第一无线收发模块13与第三无线收发模块31无线连接，第二无线收发模块21与第四无线收发模块32无线连接，第五和第六射频模块无线连接。在本实施例中，第一无线收发模块13和第三无线收发模块31为WIFI（Wireless Fidelity，无线局域网）模块。第二无线收发模块21和第四无线收发模块32为GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务）模块，第五和第六射频模块为RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)模块。第一无线收发模块13通过第三无线收发模块31与监控计算机33通过RS232有线连接，监控计算机33通过第四无线收发模块32与第二无线收发模块21无线连接。

下面将介绍本实施例的基于物联网的配电室温湿度监控系统的具体工作过程：

温湿度传感器11每隔一定时间采集一次温湿度信息，如果温湿度传感器11数量有多个，则多个温湿度传感器11之间独立工作，互不干扰。温度传感器11采集现场的温湿度信息，并将温湿度信息由模拟信号经内置的模数转换模块转换为数字信号，将转换的数字信号经由第五射频收发模块发送给第六射频收发模块，包含传感器温湿度信息和位置信息。读卡器通过第六射频收发模块接收无线信号，然后读卡器通过RS232将信息传送给第一收发模块将温湿度和传感器位置信息传送出去。温湿度传感器11采集完当前的温湿度信息后初始化，为下一次采集做准备。

第三无线收发模块31接收到第一无线收发模块13发送的温湿度信息后，通过RS232通讯接口传输到监控计算机33，监控计算机33对当前传输来的温湿度信息进行数据分析，如果发现当前的温湿度值超过预先设定的阀值，立即启动报警模块34进行报警，并通过RS232通讯接口控制第四无线收发模块32向第二无线收发模块21发送命令。温湿度传感器11在传输温湿度信息时附带各自唯一的位置编码号，监控计算机33发送的命令也附带编码号。

第二无线收发模块21接收到命令后，一方面向通过移动终端22向相应人员发送短信，短信包括温湿度传感器11的编码识别位置、温湿度信息；另一方面判断温湿度是否超过危险值，若超过危险值则向CAN总线模块22发送断路器分合闸指令，CAN总线模块22根据温湿度传感器的编码号控制相应的断路器23对配电柜进出线进行分合闸控制，同时向上位机返回断路器工作状态。

本实施例的温湿度监控系统中，温湿度传感器11、断路器23、移动终端24分别与监控计算机33建立无线通信构成物联网网络，温湿度传感器11采集温湿度信息后采用RFID、WIFI和GPRS无线网络传输可以避免现场布线，同时可以避免高压电路的电磁影响，而RFID、WIFI和GPRS技术具有传输速率快、覆盖范围广、辐射小、易扩展、传输可靠和组网便捷等优点，可以定时准确地为操作人员提供温湿度实时状况，具有良好的应用价值，CAN总线网络中的节点不分主从，可随意发送消息，因此通信方式灵活、实时性强，并且CAN总线节点数可达110个。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于物联网的配电室温湿度监控系统，所述配电室设有变压器室、电缆沟、配电柜和主控室，所述电缆沟内设有所述配电柜的电缆进出线，其特征在于：所述温湿度监控系统还包括安装于变压器室、电缆沟、配电柜内的第一下位机，安装于配电柜内的第二下位机和安装于主控室的上位机；

所述第一下位机包括依次相连的温湿度传感器、第五射频模块、第六射频模块、读卡器和第一无线收发模块，所述变压器、电缆沟、配电柜内以及配电柜外设有安装孔，所述温湿度传感器设于所述安装孔内，所述第一无线收发模块安装在配电室内；

所述第二下位机包括第二无线收发模块、CAN总线模块和断路器，所述第二无线收发模块通过CAN总线模块与断路器有线连接，所述断路器设于所述进出线上，用于对所述进出线进行断路；

所述上位机包括第三无线收发模块、第四无线收发模块、监控计算机和报警模块，所述第三无线收发模块、第四无线收发模块和报警模块均与监控计算机通过RS232有线连接；所述第三和第四无线收发模块，报警模块和监控计算机设于主控室内；其中，所述第一无线收发模块与第三无线收发模块通过WIFI无线连接，所述第二无线收发模块与所述第四无线收发模块通过GPRS无线连接，所述第五射频收发模块和第六射频收发模块无线连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的配电室温湿度监控系统，其特征在于：所述第二下位机还包括移动终端，所述第二无线收发模块与移动终端通过GPRS无线连接。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的配电室温湿度监控系统，其特征在于：所述第一无线收发模块和第三无线收发模块为WIFI模块，第一无线收发模块收到的信息包含温湿度信息和传感器位置信息。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的配电室温湿度监控系统，其特征在于：所述第二无线收发模块和第四无线收发模块为GPRS模块。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的配电室温湿度监控系统，其特征在于：所述第三无线收发模块和第四无线收发模块通过RS232 通讯接口与所述监控计算机连接。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的配电室温湿度监控系统，其特征在于：所述第五射频收发模块和第六射频收发模块为RFID模块。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的配电室温湿度监控系统，其特征在于：所述读卡器和第一无线收发模块通过RS232有线连接，报警模块和监控计算机通过RS232有线连接。